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janvier
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Le jumeau numérique, qui recrée la maquette virtuelle d’un système industriel dans ses différentes composants, est un des axes de l’usine du futur.

Enseignée à l’INSA, cette thématique est mise en pratique par les élèves ingénieurs lors de leurs projets en entreprise, comme en témoigne Estelle Fischer, apprentie ingénieure en mécatronique dans la société Siemens :

« Je travaille depuis deux ans sur la réalisation d’un jumeau virtuel d’une fraiseuse 5 axes pour un constructeur de machine-outil. Ce client souhaite en effet être capable de développer et tester, avant même leur réalisation physique, de nouvelles fonctions pour ses machines-outils et de les simuler avec le jumeau virtuel.

Figure 1: Utilisation de SIMIT et NX MCD pour développer le jumeau numérique d’une machine outil (Siemens).

J’ai tout d’abord établi un cahier des charges (présenté comme projet de 4e année dans le cadre de ma formation à l’INSA), regroupant toutes les fonctions que le jumeau virtuel doit réaliser, par exemple : valider le programme automate, tester les défauts machines, dimensionner les moteurs d’axes etc.

J’ai vite été à l’aise avec la manipulation du logiciel NX MCD grâce aux cours d’automatismes industriels en 3e année de formation en mécatronique par alternance, ce qui m’a donné l’occasion de préparer pour mon entreprise, en moins d’une semaine, une démonstration du déplacement des axes du jumeau virtuel.

À la vue des possibilités, le client a validé mon cahier des charges et je passe à la phase de réalisation du jumeau numérique qui est mon sujet de PFE.

Pour cela, j’ai découpé la machine en plusieurs sous-ensembles dont je simule le comportement avec SIMIT (partie opérative) et NX MCD (partie mécatronique), pour étudier le déplacement des 5 axes de la machine et le changement d’outil, qui utilise une mécanique complexe et de nombreux capteurs.

Ce projet m’apporte de nouvelles compétences aussi bien sur les logiciels de simulation, qu’en automatisme sur commande numérique. »

 La conception d’un jumeau numérique est introduite aux apprentis ingénieurs de la spécialité mécatronique de l’INSA Strasbourg au travers d’une formation à NX-MCD en 3e année et de projets de recherche technologique en 5e année coordonnés par Tedjani Mesbahi.

L’introduction au logiciel par des exemples simples, permet aux étudiants de comprendre la première étape de développement d’un jumeau virtuel et d’en saisir les limites. La notion de jumeau virtuel est en effet beaucoup plus complexe, puisqu’elle englobe également la simulation de l’automatisme et de la partie opérative de la machine, qui sont abordées dans la suite du cursus.

D’autres exemples de projets de réalisation de jumeaux virtuels à l’INSA Strasbourg :

Crédit photo : tous droits réservés

 

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